研究人员发现了两种对DNA去甲基化很重要的蛋白质

美因茨分子生物学研究所(IMB)的科学家们已经发现，在理解如何从DNA中去除表观遗传标记方面存在缺失的难题。关于DNA去甲基化的研究为在发展和癌症等疾病中发挥重要作用的基本过程提供了新的视角。表观遗传学的定义是基因表达的可遗传变化，这种变化并非源自DNA序列本身的变化。

表观遗传过程在广泛的疾病中发挥核心作用，例如心血管疾病，神经退行性疾病和癌症。最显着的表观遗传过程之一是DNA甲基化，其中动物DNA的四个碱基之一用甲基标记。DNA甲基化通常会降低周围基因的活性。

关于如何将甲基标记置于DNA上已经有很多了解，但它们如何被去除 - 一个称为DNA去甲基化的过程 - 因此，基因如何被重新激活仍然没有被很好地理解。在他们最近发表于自然结构和分子生物学的研究中，IMB科学家已经发现了两种蛋白质，即Neil1和Neil2，它们对DNA的去甲基化非常重要。“这些蛋白质是解释DNA如何有效去甲基化的事件链中缺失的一环，”该论文的第一作者Lars Schomacher说。

有趣的是，已经证明DNA去甲基化涉及DNA修复机制的蛋白质。因此，表观遗传基因调控和基因组维持是相关的。Schomacher和他的同事在Neil1和Neil2中发现了另外两种修复因子，它们不仅可以保护DNA的完整性，还可以参与DNA去甲基化。研究人员表明，Neils的作用是提高另一种蛋白质 Tdg的活性，Tdg已知对DNA去甲基化至关重要。

Neils和Tdg都是生存和发育的必需蛋白质。Schomacher等人。进行了实验，他们在非常早期的青蛙胚胎中去除了这些蛋白质中的任何一种。他们发现胚胎在成年之前有严重的问题发展并死亡。

在DNA上设置和重置甲基标记失败涉及发育异常和癌症，其中细胞忘记它们是什么类型并且开始不受控制地分裂。了解哪些蛋白质负责DNA去甲基化将有助于我们更多地了解这些疾病过程，并可能提供新方法来开发它们。